1、2020/7/28,1,礦床學(xué)基礎(chǔ),吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 2009.10,全國(guó)礦業(yè)權(quán)評(píng)估師執(zhí)業(yè)資格考前培訓(xùn),2020/7/28,2,主 要 內(nèi) 容,礦床學(xué)的基本概念 礦床的成因類型 主要礦產(chǎn)的工業(yè)類型,2020/7/28,3,一、礦床學(xué)基本概念,（一）礦產(chǎn)與礦床 （二）礦體、圍巖、母巖 （三）礦石、脈石、夾石 （四）礦石的品位與品級(jí) （五）成礦作用與礦床成因分類,2020/7/28,4,礦產(chǎn)資源是指自然界中由地質(zhì)作用形成的有用礦物資源。 賦存于地殼內(nèi)部或地表，由地質(zhì)作用形成，呈固態(tài)、液 態(tài)或氣態(tài)，具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值或潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 礦產(chǎn)的性質(zhì)和用途分類： 金屬礦產(chǎn) 非金屬礦產(chǎn) 可燃有機(jī)（能源）礦產(chǎn)

2、地下水資源,（一）礦產(chǎn)與礦床,2020/7/28,5,我國(guó)優(yōu)勢(shì)礦種稀土、鎢、錫、鉬、銻、鉍、硫、菱鎂礦、硼、煤等,我國(guó)急需短缺礦種富鐵、銅、鉀鹽、鉻鐵礦、金剛石、石油、天然氣等,2020/7/28,6,礦床：礦產(chǎn)集中產(chǎn)出的地方 地殼中由地質(zhì)作用形成的，其質(zhì)和量符合當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，并能被開發(fā)和利用的地質(zhì)體 礦床具有的屬性（涵義）： （1）地質(zhì)屬性特定地質(zhì)體 （2）經(jīng)濟(jì)屬性能被開發(fā)和利用 決定礦床工業(yè)價(jià)值的主要因素 （1）礦床本身的特征和性質(zhì) （2）國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防建設(shè)的要求（國(guó)家和市場(chǎng)對(duì)礦產(chǎn)的要求) （3）區(qū)域經(jīng)濟(jì)因素 國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防建設(shè)的要求是首先要考慮的因素。,礦床及其涵義,2020/7/

3、28,7,按空間分布范圍，礦產(chǎn)資源體可分為礦田、礦床和礦體 成礦帶 (Metallogenetic Belt) 是指大區(qū)域的成礦單元，或稱成礦省和成礦域，常與地殼的大構(gòu)造單位相一致，受區(qū)域深大構(gòu)造控制，可長(zhǎng)達(dá)數(shù)千公里甚至更遠(yuǎn)。 如環(huán)太平洋成礦帶、長(zhǎng)江中下游成礦帶。 礦田（Orefield） 指地殼上某一成礦顯著地段，存在著由統(tǒng)一的地質(zhì)作用形成的、在成因上相似、空間上相鄰的一組礦床，其面積一般為幾十百余km2。如膠東地區(qū)的玲瓏金礦田，銅陵地區(qū)的獅子山礦田、銅官山礦田,2020/7/28,8,（二）礦體、圍巖、母巖,1、礦體 礦體是構(gòu)成礦床的基本單位，是礦山中開采和利用的對(duì)象 礦體為礦石在三維空間

4、的堆積體，它占有一定的空間，具有一定的形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模 礦體的形態(tài)分類,2020/7/28,9,礦體的產(chǎn)狀 （1）礦體的空間位置 走向 傾向 傾角 傾伏角 側(cè)伏角,（2）礦體的埋深情況 是露天礦體還是隱伏礦體 （3）礦體與地層及其層理、片理的關(guān)系 整合或者穿切圍巖層理、片理 （4）礦體與火成巖的空間關(guān)系 產(chǎn)于巖體內(nèi)，還是產(chǎn)于接觸帶或巖體的圍巖地層中 （5）礦體與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系 產(chǎn)于何種地質(zhì)構(gòu)造單元的何種部位,2、礦體的圍巖,礦體的圍巖礦體周圍無(wú)實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的巖石 （圍繞礦體產(chǎn)出的巖石） 根據(jù)礦體與圍巖的先后關(guān)系，可把礦床分為： a、同生礦床 礦體與圍巖是在同一地質(zhì)作用中同時(shí)或近于同時(shí)形成的 巖

5、漿結(jié)晶分異過(guò)程中形成的巖漿礦床 沉積作用中形成的沉積礦床 b、后生礦床 礦體與圍巖是在不同地質(zhì)作用中形成的，且礦體的形成明顯晚于圍巖。如各種成因的熱液礦床（接觸交代型、斑巖型、熱液脈型等）,2020/7/28,11,（三）礦石、脈石、夾石 1、礦石、脈石、夾石 礦石是組成礦體的基本單元，從礦體中開采出來(lái)的、從中可以提取有用組份（元素、化合物、礦物或巖石）的礦物集合體 如果巖石中含有經(jīng)濟(jì)上有價(jià)值、技術(shù)上可利用的元素、化合物和礦物，則稱為礦石 夾石礦體中不符合工業(yè)要求、且厚度超過(guò)允許范圍的巖石 （礦體常由礦石與夾石組成） 脈石礦床中與礦石相伴生的無(wú)用固體物質(zhì)，包括脈石礦物、夾 石、圍巖的碎塊等,2

6、020/7/28,12,2、礦石的礦物組成,礦石主要由兩部分組成，即礦石礦物和脈石礦物 礦石礦物，礦石中可以被利用的金屬或非金屬礦物。 脈石礦物，礦石中與礦石礦物相伴，但當(dāng)前經(jīng)濟(jì)技術(shù)條 件下暫時(shí)不能被利用的礦物 礦石礦物、脈石礦物與金屬礦物、非金屬礦物無(wú)必然聯(lián)系 在一個(gè)礦床中為礦石礦物，在另一礦床中可能是脈石礦物 礦石礦物與脈石礦物的劃分是相對(duì)的，隨著采、選、冶技術(shù)的進(jìn)步，一些過(guò)去無(wú)法利用的脈石礦物有可能變?yōu)榈V石礦物,2020/7/28,13,礦石的構(gòu)造 組成礦石的礦物集合體（同種礦物或不同礦物）的形態(tài)、相對(duì)大小及其空間相互的結(jié)合關(guān)系等所反映的形態(tài)特征。 主要用肉眼觀察。 （塊狀、脈狀、浸染狀

7、、條帶狀、鮞狀等）,礦石的結(jié)構(gòu) 礦石中同種礦物顆粒的特征，即礦物顆粒的形態(tài)、相對(duì)大小及其空間相互的結(jié)合關(guān)系等所反映的形態(tài)特征。 主要在顯微鏡下觀察。 （葉片狀、纖維狀、不等粒狀、海綿隕鐵、破碎結(jié)構(gòu)、各種交代結(jié)構(gòu)等）,3、礦石的組構(gòu),2020/7/28,14,4、礦石的組份,主要有用組分、共生組分和伴生組分 （1）主要有用組份（元素、化合物、礦物、巖石） 基本分析項(xiàng)目常是礦床中的主要有用組份， 分析結(jié)果主要用于評(píng)價(jià)礦石質(zhì)量、圈定礦體、經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)、計(jì)算儲(chǔ)量 （2）共生組份 ：礦石（或礦床）中與主要有用組份成因上相關(guān)，空間上共 存，品位上達(dá)標(biāo)，可供單獨(dú)處理，雖具經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù) 條件下工業(yè)

8、意義小于主要有用組份的元素、化合物或礦物 。 （3）伴生有益組份：伴生有益組份指礦石中除有用組份外，可回收或能改變 產(chǎn)品性能的伴生組份。如Cu礦石中的Au、Ag；Fe礦石中的V、Ti、Mn、Co 伴生有害組份：伴生有害組份指礦石中對(duì)有用組份的選礦、冶煉、加工 有危害的某些組份。 如Fe礦石中的S、P、As、Pb、Zn等；Au礦石中的As,2020/7/28,15,（四）礦石的品位與品級(jí),1、礦石品位：系指礦石中所含的有用組份的單位含量 品位變化系數(shù)主要表示礦體中有用組分分布的均勻程度 礦石品位的表示方法（5種品位表示方法） （1）金屬元素含量的重量百分比：大多數(shù)金屬礦石（Fe Cu Pb Zn

9、）（2）氧化物的重量百分比：有些金屬礦石（WO3、V2O5） （3）有用礦物或化合物的重量百分比：大多數(shù)非金屬礦物原料 （鉀鹽 明礬石） （4）克噸（10-6或ppm）：原生貴金屬礦石（Au、Ag、PGE）； （5）克立方米：機(jī)械沉積砂礦（Au） （6）克拉噸或毫克噸：原生金剛石 （7）克拉立方米：寶石砂礦（金剛石）,2020/7/28,16,邊界品位在一定條件下劃分礦與非礦界限的最 低品位；達(dá)到邊界品位即為礦體 工業(yè)品位在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，能供開采 和利用的最低平均品位 達(dá)到工業(yè)品位即為工業(yè)礦體 邊界品位、工業(yè)品位是隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的發(fā)展和對(duì)礦產(chǎn)的需求程度而不斷變化的,2、 邊界品位與最

10、低工業(yè)品位,2020/7/28,17,決定（影響）工業(yè)品位的因素,國(guó)家需要和該礦種的稀缺程度 礦石的可綜合利用程度 礦床規(guī)模，規(guī)模越大，工業(yè)品位要求越低 礦石工藝技術(shù)條件（采選冶的難易程度）,2020/7/28,18,礦石的分類和命名,礦石中所含有用組分的種類情況 簡(jiǎn)單礦石 復(fù)雜礦石 礦石中所含主要有用組份 鐵礦石 銅礦石 金礦石. 礦石的組構(gòu) 浸染狀礦石 塊狀礦石 脈狀礦石. 礦石的氧化程度 原生礦石和氧化礦石 礦石的品位（品級(jí)） 貧礦石和富礦石,2020/7/28,19,（五）成礦作用與礦床成因分類,2020/7/28,20,礦床的成礦作用分類 （1）內(nèi)生礦床巖漿礦床、偉晶巖礦床、熱液礦床

11、 （2）外生礦床風(fēng)化礦床、沉積礦床 （3）變質(zhì)礦床 礦體與圍巖關(guān)系 （1）同生礦床 （2）后生礦床 （3）疊生礦床 礦產(chǎn)類型 （1）金屬礦床 （2）非金屬礦床 （3）可燃有機(jī)礦床,礦床分類,2020/7/28,21,二、礦床的成因類型,（一）巖漿礦床 （二）熱液礦床 （三）風(fēng)化礦床 （四）沉積礦床 （五）變質(zhì)礦床 （六）可燃有機(jī)礦床,熟悉各類成因礦床的概念及基本特征 掌握各類成因礦床的主要類型 （礦產(chǎn)類型及典型礦床實(shí)例） 了解各類礦床形成條件,2020/7/28,22,（一）巖漿礦床,1、巖漿礦床的概念及工業(yè)意義 巖漿經(jīng)過(guò)結(jié)晶分異作用 熔離作用 爆發(fā)作用形成的礦床稱為巖漿礦床，為典型內(nèi)生礦床。

12、 世界上絕大部分的鉻、鎳、鉑族元素、金剛石以及大部分鐵、銅、釩、鈦、鈷、磷、鈮、鉭和稀土元素等礦產(chǎn)資源均來(lái)自巖漿礦床,2020/7/28,23,2、巖漿礦床主要特點(diǎn) （1）常與鐵鎂質(zhì)超鐵鎂質(zhì)巖石、碳酸巖、安山巖玄武巖、 金伯利巖有關(guān)； （2）多數(shù)為典型的同生礦床，但有少數(shù)后生礦床 （3）多數(shù)礦床，巖漿巖成礦母巖圍巖，礦體呈層狀、似層 狀、透鏡狀、豆莢狀；少數(shù)礦床，巖漿巖成礦母巖圍 巖，礦體呈脈狀、網(wǎng)脈狀等貫入到巖體圍巖中 （4）礦體與圍巖即可是漸變過(guò)渡（浸染狀礦體），又可是突變（脈狀貫入式礦體），多數(shù)礦床圍巖蝕變不明顯；,2020/7/28,24,巖漿礦床主要特點(diǎn) （5）巖漿巖條件、構(gòu)造條件是

13、主要控礦地質(zhì)條件，成礦作用多 與深大斷裂有關(guān)，發(fā)生在上地幔、地殼乃至地表的巖漿 中，溫度、壓力的變化范圍很大 （6）礦石常具浸染狀、條帶狀、眼斑狀、致密塊狀等構(gòu)造。 礦石結(jié)構(gòu)有堆晶、形晶、嵌晶、海綿隕鐵結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu),2020/7/28,25,巖漿礦床的主要類型,超基性巖、基性巖中鉻（鉑）礦床（早期巖漿礦床） 金屬礦物有自然鉑、鉻鐵礦 西藏羅布莎鉻鐵礦床 基性巖中的釩鈦磁鐵礦礦床 （晚期巖漿礦床） 礦石礦物主要為鈦鐵礦、磁鐵礦、含釩磁鐵礦 四川攀枝花礬鈦磁鐵礦床 基性、超基性巖中的銅鎳（鉑）礦床（巖漿熔離礦床） 礦石礦物主要有鎳黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦和鉑、鈀的硫、砷、硫化物和鉑、鈀的金屬互化物等

14、甘肅金川、吉林紅旗嶺銅鎳硫化物礦床 金伯利巖中的金剛石礦床 （巖漿爆發(fā)礦床） 成礦母巖主要為金伯利巖，分布于郯廬斷裂帶附近 遼寧復(fù)縣、山東蒙陰金剛石礦床,（二）偉晶巖與偉晶巖礦床,偉晶巖偉晶巖礦床 由粗大的礦物晶體所組成，具有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，并常呈規(guī)則或不規(guī)則的巖墻、巖脈或透鏡狀地質(zhì)體 工業(yè)意義： 稀有元素、稀土元素、放射性元素 W、Sn等金屬元素 長(zhǎng)石、云母、石英等非金屬礦產(chǎn) 綠柱石、黃玉、電氣石、水晶、天河石等寶石等,2020/7/28,27,（三）氣水熱液礦床,1、氣水熱液礦床及其基本特征 氣水熱液礦床 含礦氣水熱液在運(yùn)移過(guò)程中，由于溫度、壓力、組分濃度等發(fā)生變化，其中的某些成礦

15、物質(zhì)在一些有利的構(gòu)造和巖石中通過(guò)充填和（或交代）的方式發(fā)生沉淀、聚集，形成的礦床,2020/7/28,28,氣水熱液礦床的基本特征 成礦晚于圍巖，屬于后生礦床 成礦方式主要是通過(guò)充填和交代作用內(nèi)生礦床 圍巖蝕變現(xiàn)象普遍 構(gòu)造對(duì)成礦作用的控制明顯，常具有多期次成礦特征 成礦介質(zhì)（熱液）、礦質(zhì)以及熱源即可同源又可異源 元素、礦物、組構(gòu)、圍巖蝕變等往往呈現(xiàn)不同級(jí)別、 不同類型的原生分帶,2020/7/28,29,成礦期 指一個(gè)較長(zhǎng)的成礦作用過(guò)程，一般根據(jù)顯著的物質(zhì)化學(xué)條件的變化加以確定。一個(gè)成礦期通常包括幾個(gè)成礦階段 成礦階段 相同或相似的地質(zhì)條件和物理化學(xué)條件下形成的一組或一組以上的礦物，即為一個(gè)

16、成礦階段,2020/7/28,30,成礦階段的主要?jiǎng)澐謽?biāo)志,早階段生成的礦脈被晚階段的礦脈所截割，在礦石構(gòu)造上表現(xiàn)為脈狀、交錯(cuò)脈狀、網(wǎng)脈狀等 早階段生成的礦石，經(jīng)破碎并角礫巖化后，被晚階段的礦物組合所膠結(jié)，并有不同程度的交代現(xiàn)象。表現(xiàn)為礦石具有礫狀、角礫狀和環(huán)狀構(gòu)造等 早階段礦石被晚階段礦石所交代，具有明顯的交代特征。如礦石表現(xiàn)出殘余構(gòu)造、選擇交代形成的條帶狀構(gòu)造等 不同成礦階段具有相應(yīng)的圍巖蝕變。高溫成礦階段伴生云英巖化等蝕變，中低溫成礦階段則產(chǎn)生硅化、綠泥石化、碳酸鹽化等蝕變,2020/7/28,31,氣水熱液礦床的圍巖蝕變,圍巖蝕變的概念 巖石在氣水熱液作用下，發(fā)生一系列舊礦物為新的、更

17、穩(wěn)定的礦物所代替的作用，使圍巖的成分、組構(gòu)、物理性質(zhì)發(fā)生變化，圍巖的這種變化稱為圍巖蝕變 是一種交代作用（蝕變作用與成礦作用）,2020/7/28,32,圍巖蝕變的命名原則 （1）蝕變產(chǎn)生的主要礦物 絹云母化、綠泥石化、石英化、黃鐵礦化 （2）蝕變形成的巖石 云英巖化、絹英巖化、矽卡巖化、青磐巖化 （3）特征性交代組份 鉀化、鈉化、硅化、碳酸鹽化 （4）蝕變巖石的顏色或顏色的變化 紅色蝕變、淺色蝕變、退色蝕變,2020/7/28,33,圍巖蝕變的研究意義 理論意義-有利于研究礦床成因，豐富和發(fā)展成礦理論 了解成礦熱液的可能成分和性質(zhì)； 分析成礦熱液的搬運(yùn)形式； 了解成礦時(shí)的物理化學(xué)條件，礦物沉

18、淀的原因 找礦意義重要的找礦標(biāo)志 (1) 根據(jù)圍巖蝕變類型，可推測(cè)礦產(chǎn)的種類 (2)據(jù)圍巖蝕變的范圍、強(qiáng)度，可判斷礦體位置、礦化強(qiáng)度等 (3)有些礦床的蝕變圍巖即是礦體,2020/7/28,34,主要的圍巖蝕變類型,云英巖化： （1）主要礦物組合為白云母和石英 （2）是一種高溫蝕變類型高溫?zé)嵋旱V床的標(biāo)志 （3）與之有關(guān)的礦床主要是鎢、錫、鉬等礦床 （4）多與酸性巖漿活動(dòng)有關(guān) 似千枚巖化： （1）所有斑巖銅礦床均較發(fā)育，與礦化的規(guī)模有直接關(guān)系 （2）主要組成礦物石英、絹云母 矽卡巖化: （1）接觸交代礦床（矽卡巖礦床）的標(biāo)志性蝕變 （2）各類矽卡巖礦物組成 碳酸鹽化：中低溫蝕變類型 發(fā)育于各類熱

19、液礦床 絹英巖化： 絹云母化和硅化疊加 形成的蝕變巖石絹英巖,2020/7/28,35,構(gòu)造與成礦的空間和成因關(guān)系（控礦構(gòu)造類型） 導(dǎo)礦構(gòu)造：含礦巖漿、氣水熱液自地殼深部進(jìn)入礦化地區(qū)的通道，控制著礦帶、礦田的分布。（區(qū)域性大斷裂、深斷裂和復(fù)背斜） 配礦構(gòu)造：成礦物質(zhì)從導(dǎo)礦構(gòu)造進(jìn)入容礦構(gòu)造的通道 容礦構(gòu)造：是含礦熱液聚集和成礦的場(chǎng)所，它決定了礦體的分布、形態(tài)、產(chǎn)狀和規(guī)模,2020/7/28,36,2、氣水熱液礦床類型接觸交代礦床 （1）產(chǎn)于中酸性侵入體與碳酸鹽巖(或凝灰?guī)r、安山巖等)接觸帶及其附近，由含礦氣水熱液通過(guò)交代作用形成的，在空間和成因上與矽卡巖關(guān)系密切的一類礦床“矽卡巖礦床” 標(biāo)志性的圍巖蝕變：矽卡巖化 接觸變質(zhì)礦床,2020/7/28,37,矽卡巖礦床的形成過(guò)程劃分為兩期五個(gè)階段 矽卡巖期 早期矽卡巖階段：無(wú)金屬礦化階段 晚期矽卡巖階段：磁鐵礦階段 氧